Калькулятор уравнения Юнга — Лапласа

Уравнение Юнга — Лапласа описывает скачок давления на искривлённой границе между двумя текучими средами. Поверхностное натяжение действует вдоль границы раздела, а кривизна приводит к возникновению перепада давления. Общее соотношение использует два главных радиуса кривизны: перепад давления равен поверхностному натяжению, умноженному на сумму величин, обратных каждому радиусу. Прежде чем применить это соотношение в СИ, калькулятор переводит введённые радиусы из миллиметров в метры. Поэтому результат для давления выражается в паскалях, а для поверхностного натяжения — в ньютонах на метр. У сферической капли оба главных радиуса одинаковы. Тогда перепад давления равен удвоенному поверхностному натяжению, делённому на радиус. Следовательно, при неизменных жидкости и окружающей среде чем меньше капля, тем выше её внутреннее давление. У цилиндрической поверхности один радиус конечен, а другой фактически бесконечен, поэтому остаётся только одно слагаемое кривизны. Используемая здесь форма с двумя радиусами более универсальна: она описывает сферы, поверхности с разными главными кривизнами и цилиндрический предельный случай при достаточно большом втором радиусе. Уравнение применяется в химии, физике, биологии и инженерии. Оно помогает объяснять поведение мыльных пузырей, капель жидкости, капиллярных границ раздела, лёгочных альвеол, эмульсий и нагрузок от давления на тонкие мембраны. У мыльного пузыря две границы раздела жидкость–воздух, поэтому простой расчёт капли с одной границей не включает автоматически дополнительный множитель, связанный с обеими поверхностями. Перед интерпретацией ответа всегда определяйте, какая физическая граница раздела рассматривается. Измерения сильно влияют на точность. Радиус должен описывать локальную кривизну, а не просто общую ширину объекта неправильной формы. Поверхностное натяжение также меняется с температурой, загрязнением, содержанием растворённых поверхностно-активных веществ и составом пары сред на границе раздела. По возможности используйте значения, измеренные в характерных для задачи условиях. Идеальное уравнение предполагает неподвижную границу и равномерное поверхностное натяжение. Для быстро движущихся сред, больших поверхностей с преобладанием гравитации, упругих мембран или сильных градиентов концентрации поверхностно-активных веществ может потребоваться более подробная модель. Используйте этот инструмент для наглядных вычислений и быстрых проверок, а не вместо анализа безопасности для конкретного применения. Перед вводом данных проверьте единицы, для сферы задайте одинаковые радиусы и сохраняйте достаточное число значащих цифр в соответствии с качеством исходных измерений.